硼烷化反应是少数能够对饱和的C-H键中选择对更难以活化的键进行选择性的反应种类，但是该硼化反应中的反应速率较慢，同时反应中需要大过量的烷烃底物，加州大学伯克利分校John Hartwig等报道了一种配体2-甲基菲咯啉（2-methylphenanthroline）的Ir催化体系中有效的改善了催化活性，实现了50~80倍反应速率的提升。通过这种新型配体，实现了对烷烃中的CH₃上C-H键活化，此外作者发现该体系对饱和杂环烷烃中的β-C-H键有非常高的选择性。因此，作者实现了对广泛的C-C键、C-杂原子键中以往难以构建C键的位点修饰碳键，丰富了有机化学中构建C键的化学方法。

本文要点：

（1）反应优化。反应中通过烷烃和2~3倍量B₂Pin₂进行反应，在2.5 mol % [Ir(OMe)(COD)]₂/5 mol %2-mphen催化体系中，在100 ℃的环辛烷中反应，对端基CH₃上的C-H键构建了C-BPin键；对杂环烷烃（N，O）中的β位CH₂型C(sp³)-H键反应，构建了C(sp²)-BPin键。对邻二甲酸亚胺官能团的链状烷烃上的端基C(sp3)-H有选择性的反应活性。对含有-OH的链状醇分子的端基C-H，对4元~7元杂环烷烃有兼容反应性。对文中大多数的反应实现了中等收率。

（2）对生成的C-BPin进一步反应结果。以苯环上BPin取代后的产物，进行了还原为D，还原为-Cl，-Br，芳基烷烃-Ar偶联，氧化为-OH；以Boc保护的吡咯烷上β位BPin取代的底物分别进行官能团化反应，对BF₃K化，F化，OH化，芳基化，-NHBoc化，呋喃化反应。反应中都能得到中等或中等偏上的收率。

参考文献

Raphael Oeschger, Bo Su, Isaac Yu, Christian Ehinger, Erik Romero, Sam He, John Hartwig*

Diverse functionalization of strong alkyl C–H bonds by undirected borylation，Science 2020, 368 (6492), 736-741

DOI：10.1126/science.aba6146

https://science.sciencemag.org/content/368/6492/736

作者介绍：

John Hartwig，有机化学家・有机金属化学家，加州大学伯克利分校教授。1986年于获得普林斯顿大学学士学位，1990年在加州大学伯克利分校获得博士学位（导师：R. A. Anderson 教授 及 R. G. Bergman教授），随后在MIT研究（导师: Stephen J. Lippard 教授）,1992年入职耶鲁大学，2006年在伊利诺伊大学获得教授职位，2011年转入加州大学伯克利分校。开发了以他冠名的人名反应Buchwald-Hartwig偶联反应，是在芳香胺合成中极有影响力的反应。